2025年减数分裂和受精作用VIP免费

第1节减数分裂和受精作用问题探讨左图是黑腹果蝇（Drosophilamelangaster）雌雄个体体细胞和配子的染色体图。讨论：1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别？2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？本节聚焦：·减数分裂的含义是什么？·配子的形成为什么必须通过减数分裂？·减数分裂是如何进行的？一减数分裂当孟德尔向人们揭示遗传规律的时候，细胞学的研究也获得了可喜的进展。与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼（A.Weismann,1834一1914）从理论上预测：在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一种特殊的过程使染色体数目减少二分之一；受精时，精子和卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。这个天才的预见在19世纪80年代被其它科学家的显微镜观察所证明。魏斯曼预言的这个特殊的过程，事实上是特殊方式的有丝分裂，叫做减数分裂。减数分裂（meiosis）是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的成果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少二分之一。有关信息1883年，科学家用体细胞中只有两对染色体的马蛔虫作为材料进行研究，发现马蛔虫精子和卵细胞中的染色体数目都只有体细胞的二分之一，而在受精卵中又恢复成两对染色体。1890年科学家确认精子和卵细胞的形成要通过减数分裂。1891年.科学家描述了形成精子和卵细胞的减数分裂的全对程。下面结合哺乳动物精子和卵细胞的形成，介绍减数分裂的过程。精子的形成过程高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其它哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管（图2-1）。曲细精管中有大量的精原细胞。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相似。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。通过两次持续的细胞分裂—减数第一次分裂、减数第二次分裂，再通过精细胞的变形，就形成了成熟的雄性生殖细胞—精子（图2-2）。旁栏思考减数分裂的染色体复制发生在什么时候？在减数第一次分裂前的间期，精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体构成。这两条姐妹染色单体由同一种着丝点连接。减数第一次分裂期开始很快，初级精母细胞中原来分散的染色体进行两两配对。配对的两条染色体，形状和大小普通都相似，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段（图2-3）。有关信息在减数第一次分裂前的间期染色体复制后，每条染色体上的两条姐妹染色单体各是一条长的细丝，呈染色质状态。因此，这时候在光学显微镜下看不到每条染色体上的两条姐妹染色单体。旁栏思考细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？在减数第一次分裂中染色体出现了哪些特殊的行为？这对于生物的遗传有什么重要意义？随即，各对同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。很快，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。这样，细胞的每个极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体达成细胞两极的时候，一种初级精母细胞分裂成了两个次级精母细胞。在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的二分之一。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。减数第一次分裂与减数第二次分裂之间普通没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。在减数第二次分裂过程中，每条染色体的着丝点分裂，两条姐妹染色单体也随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动，并且随着细胞的分裂进入两个子细胞。这样，在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞，通过减数第二次分裂，就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比...